聚乙烯储肥罐滚塑成型模具热辐射温度响应

• 作者: 燕永春 张立新 马霄 王欢 王文东 张岩 胡智政
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 温度分布 试验 数值模拟 滚塑成型 热分析 FDS+ANSYS
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化|Agricultural Equipment Engineering and Mechanization
• 页码范围: 63-69
• 页数: 7页
• 分类号: S24
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.01.007

摘要

现有天然气加热型滚塑成型成品聚乙烯储肥罐存在壁面加热不均的问题,难以满足储肥罐壁厚均匀性要求.针对以上问题,该研究对滚塑模具在加热室内热辐射作用下的温度响应进行研究,提出基于数值模拟的分析方法.利用FDS(Fire Dynamics Simulator)软件构建加热室(含10 m3滚塑模具)加热模型,模拟得到模具侧壁温度场分布热力图,获得加热室稳态温度变化范围为174～186℃;运用ANSYS软件建立容积10 m3滚塑模具热响应模型,结合模具结构、钢材和线型低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene)的热物理特性,获得加热阶段模具内壁面温度场分布情况,确定加热阶段模具内壁面温度变化范围为237～278℃.搭建试验平台并设置验证性试验,通过对4次试验数据的分析及处理,得到加热室温度变化曲线.对比分析仿真及试验结果,得到稳态温度误差小于4％,确定了FDS+ANSYS方法的可行性、仿真模型及结果的正确性和准确性.该研究可为聚乙烯储肥罐壁面厚度均匀性及加热室性能研究提供参考.